Логотип ИНХ СО РАН

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева

Сибирского отделения Российской академии наук

ГИДРИД-ЛИТИЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА МОНОСИЛАНА

Характеристика

Технология базируется на разработанном способе получения моносилана из тетрахлорида кремния при его взаимодействии с гидридом лития. Способ является новым в части реализации, так как ранее был известен способ конверсии тетрахлорида кремния в моносилан гидридом лития в среде расплава солей.

В известных способах восстановления кремния щелочными гидридами не решался вопрос с образующимися солями – их необходимо утилизировать. В предложенной технологической схеме образующийся в ходе реакции хлорид лития (LiCl) направляется на высокотемпературный электролиз для получения металлического лития, из которого в свою очередь получают гидрид лития, идущий на проведение реакции конверсии тетрахлорида кремния в моносилан, т.е. литий работает в рецикле, что является очень важным фактором, позволяющим уменьшить себестоимость конечной продукции.

По такой схеме доступный высокочистый тетрахлорид кремния, образующийся и накапливающийся в кремниевом производстве по трихлорсилановой технологии, может быть переработан в  моносилан при взаимодействии с гидридом лития при температурах около 300 °С.

Криогенная очистка получаемого моносилана  позволяет получать его в виде товарной продукции, пригодной для многих применений в микроэлектронике и для использования в производстве высокочистого поликристаллического кремния.

Технико-экономические преимущества:

  • рециклирование образующихся продуктов – хлорида лития и непрореагировавших хлорсиланов; повышенная экологическая безопасность;
  • утилизация тетрахлорида кремния, накапливающегося в трихлорсилановом производстве поликремния, – в моносилан или трихлорсилан.

Области применения

В микроэлектронике, в производстве солнечного кремния для ФЭП, в производстве высокочистого поликремния  для монокремния  в силовой электронике.

Уровень и место практической реализации

Проведены опытные работы по проверке технологии на опытно-лабораторном оборудовании Новосибирского завода химконцентратов (НЗХК), получен моносилан, анализ которого показал достаточную чистоту даже без очистки. Проведено ТЭО, выполнен проект промышленной установки на производство 20 т моносилана в год на НЗХК.

Разработана криогенная технология очистки моносилана от примесей для установки, которая позволяет получить товарный моносилан чистотой не менее 99,99% объемных.

Готовы реализовать продукцию предприятия Зеленограда, Новосибирска

Патентная защита

Способ получения и установка защищены патентами РФ (2002г.)

Коммерческие предложения

Инвестиционный договор для коммерциализации разработки в размере 5 млн. долларов.

Ориентировочная стоимость

Себестоимость моносилана по данной технологии на порядок ниже известных.

Контактная информация

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН,
просп. Ак. Лаврентьева, 3,
Новосибирск, 630090.
Учёный секретарь д.х.н. Герасько Ольга Анатольевна.
Тел.: (383) 330-94-86,
факс: (383) 330-94-89
E-mail: